Устройство для компенсации термо-э.д.с. холодных спаев термопар Советский патент 1982 года по МПК G01K7/13 

Изобретение относится к области терм метрии и может быть использовано в устройствах для компенсации термо-ЭДС холодных слоев, применяемых преимущественно в многоканальных информационноизмерительных устройствах. Известно устройство для компенсации термо-ЭДС холодных спаев термопар, содержащее термопару, мостовую схему для компенсации температуры холоцного . спая, источник стабилизированного нахфяжения и измерительный гфибор Ul Недостатком устройства является низкая точность компенсации из-за наличия отдельного гальванически развязанного источника питания. Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее термоп у, один из электродов которой подключен к входу дифференциального операционного усилителя, имеющего три коррекфиру ющих входа смещения нуля и термокомпенсационную схему, состоящую из двух последовательно соединенных сопротивлеНИИ, последовательно с которыми подключены параллельно заключенные резистор и терморезистор. В известном устройстве имеется источник, параллельно которому включена термокомпенсаиионная схема C2l. Недостатком известного устройства является низкая точность компенсации, кагсрая обуславливается тем, что термопара и компенсационная схема включены во входной цепи усилителя, в котором используется отдельный гальванически развязанный источник питания, что гфиводит к ухудщению точности компенсации за счет нестабильности источника питания, и кроме того существенно усложняется схема. Цель изобретения - повышение точности компенсации термо-ЭДС холодных спаев термопар. Указанная цель достигается тем, что второй электрод термопары подключен к другому входу дифференциального опероционного усилителя, к первому корректирующему входу которого подключен один

из выводов сопротивлений, к другому корректирующему входу подсоединена qpeдняя точка со1фотивлений, а третий корректирующий вход соединен с общей; точкой резистора и терморезистора.

На чертеже 1редставпеяа схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит термопару I с электродами, термокомпенсационнуюсхему 2, сопротивления,3 и 4, резистор 5, терморезистор б и дифференциальный операционный усилитель 7. Электроды термопары 1 подключены ко входам диффе- ре(щиального операционного усилителя 7, имеющего первый, , третий корректирующие входы смещения нуля, тфичем один из электродов подключен к шине ; общего потенциала. Термокомпенсационная схема 2, состоит из двух последовательно соединенных сопротивлений 3 и 4 последовательно с которыми подключены параллельно включенные резистор 5 и терморезнстор 6, включена в цепь коррекции смещения нуля дифференциального операционного усилителя 7, к первому корректирующему входу которого подключен один из выводов со19}отивления 4, к другому кqppeктиpyющeмy входу подсоединена средняя точка сопротивления 3 . и 4, а третий корректирующий вкод соедине с общей точкой резистора 5 и термореаистсра 6. Величина, сохфотивления 4 численно равна суммарному сощк тивлению термокомпенсирующей иепбчки пря начальной температуре, что обеспечивает балансировку нуля дифферешшальеюго операционного усилителя 7 прижатой температуре. Последовательно-параллельное соединение сопротивления 4, резистора 5 и терморезистора 6 обеспечивает, пря соответствующем выборе величины их со1фотивлениЙ1 линейную зависимость суммарного сопротивления цепочки от темп атуры в определенном темп(ратурном интервале.

Устройство работает следующим образом.

При изменении температуры окружающей qpeды на входе дифференциального операционного усилителя 7 появляется сигнал ошибки холодного спая термопары. При этом, под действием изменения этой же температуры, сопротивление компенсирующей цепочки изменяется, в результате смещается нуль дифференциапьного операционного усилителя 7 так, что гфиведенное ко входу напряжение смещения усилителя 7 компенсирует

термо-ЭДС холодного спая термопары 1 в требуемом интервале температур.

Повыщение точности 1д)едлагаемого устройств достигается благодаря тому, что в нем, по сравнению с известным, отсутствует гальванически развязанный источник питания, нестабильность нагряжения которого уменьщает точность компенсации.

Использование Г5)едлагаемого устройства позволяет в связи с отсутствием дслолнительного источника питания, получить точность компенсации + в диапазоне изменения температуры окружающей среды от О до . В известных устройствах различных модификаций погрешность компенсации изменения т мо-ЭДС, термощ, вызываемая отклонением температуры холодных спаев от градуировочного значения, нагфимер, для термопар ТОП, ТХА, ТХК, составляет ±, . Кроме TOfo, исключение источника питашЕя из устройства приводи к существенному уменьщению весогабаритных характеристик устройства, к повышению его надежности и снижению стоимости вследствие у1фощения.

Предлагаемое устройство наиболее эффективно прк использовании его.в многоканальных информационно-измерительны системах, так как оно позволяет избавиться .от большого количества дополнительных источников питания.

Формула изобретения

Устройство для компенсации термоЭДС холодных спаев термопар, содержащее термопару, один из электродов которой подключен к входу дифференциального операционного усшиггеля, имеющего три коррект1фующих входа смещения нуля и термокомпенсационную схему, состоящую из двух последовательно соединенных софотивлений, последовательно с которыми подключены параллельно включенные резистор и термррезистор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности компенсации, второй электрод термопары подключен к другому входу дифференциального операционного усилителя к Первому корректирующему входу которого подключен один из выводов сопротивлений, к другому корректирующему входу подсоединена средняя точка сопротивлений, а третий корректирующий вход

соединён с общей точкой резистора и термореаистора.

Источники информации, 1финятые во внимание щт экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 617690, кл. q О1 К 7/02, 1976.

2.Авторское свидетельство СССР № 521477, кл. q 01 К 7/12. 1975 (прототип).

№1

1